JP2018500592A - Light illuminator with optical path compensation for wavelength selective switch - Google Patents
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Abstract
光学デバイスは、光学ポートアレイ、第1のウォークオフ結晶、第1の半波長板、第2のウォークオフ結晶、及び、セグメント化された半波長板を含んでいる。光学ポートアレイは、光ビームを受信するための複数の第1及び第2のポートを有する。第1のウォークオフ結晶は、ビームを、それぞれ直交する第1及び第2の偏光状態にある第1及び第2の部分に空間的に分割する。第1の部分は、第1のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第2の部分は、ウォークオフ無しに通過する。第1の半波長板は、光ビームの第1及び第2の部分の偏光状態を交代させる。第2のウォークオフ結晶は、第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられており、第2の部分は、第2のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第1の部分は、ウォークオフ無しに通過する。セグメント化された半波長板は、光ビームの第1又は第2の部分を受信する。The optical device includes an optical port array, a first walk-off crystal, a first half-wave plate, a second walk-off crystal, and a segmented half-wave plate. The optical port array has a plurality of first and second ports for receiving a light beam. The first walk-off crystal spatially splits the beam into first and second portions that are in orthogonal first and second polarization states, respectively. The first part is walked off by the first walk-off crystal, and the second part passes without a walk-off. The first half-wave plate alternates the polarization state of the first and second portions of the light beam. The second walk-off crystal is oriented in the opposite direction to the first walk-off crystal, the second part is walked off by the second walk-off crystal, and the first part is walk-off. Pass without. A segmented half-wave plate receives the first or second portion of the light beam.
Description
光ネットワークは、可視光信号の、源から目標への動的なルーティングのために、波長選択スイッチ(WSS)を用いる。WSSデバイスは、しばしば、ルーティングを行うために、反射型液晶パネル(LCoS)デバイス又は微小電子機械システム(MEMS)ミラーアレイのような波長操作素子に依存する。 Optical networks use wavelength selective switches (WSS) for the dynamic routing of visible light signals from sources to targets. WSS devices often rely on wavelength-manipulating elements such as reflective liquid crystal panel (LCoS) devices or microelectromechanical system (MEMS) mirror arrays to perform routing.
LCoSデバイスは、液晶材料を含んでおり、当該液晶材料は、透明電極を有する透明ガラス層と、個別にアドレス可能な画素の2次元配列に分割されたシリコン基板との間に挟まれている。各画素は、電圧信号によって、個別にドライブ可能であり、光信号への局所的な位相変化を供給し、それによって、位相操作領域の2次元配列を供給している。個別のスペクトル成分の操作は、光信号が、回折格子等の回折素子によって空間的に分割されていると可能である。スペクトル成分の空間的分割は、LCoSデバイスの所定の領域に向けられており、対応する画素を所定の方法でドライブすることによって、個別に操作され得る。 The LCoS device includes a liquid crystal material that is sandwiched between a transparent glass layer having a transparent electrode and a silicon substrate divided into a two-dimensional array of individually addressable pixels. Each pixel can be driven individually by a voltage signal and provides a local phase change to the optical signal, thereby providing a two-dimensional array of phase manipulation regions. The operation of individual spectral components is possible when the optical signal is spatially divided by a diffraction element such as a diffraction grating. The spatial division of the spectral components is directed to a predetermined region of the LCoS device and can be manipulated individually by driving the corresponding pixels in a predetermined manner.
直交偏光状態にある光ビームの第1及び第2の光学部分によって通過された光路長の差を補償するための方法及び装置が供給される。当該方法によると、光ビームは、入力ポートで受信され、それぞれ第1及び第2の偏光状態にある第1の光学部分及び第2の光学部分に光ビームを空間的に分割するために、第1のウォークオフ結晶に向けられる。第1の偏光状態と第2の偏光状態とは、互いに直交している。第1の光学部分は、ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第2の光学部分は、ウォークオフ無しに通過する。第1及び第2の光学部分の偏光状態は交代する。第1及び第2の光学部分の偏光状態が交代した後、第1の光学部分及び第2の光学部分は、第2のウォークオフ結晶に向けられる。第2のウォークオフ結晶は、第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられているので、第2の光学成分は、ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第1の光学成分は、ウォークオフ無しに通過する。第1のウォークオフ結晶及び第2のウォークオフ結晶の厚さは、第1の光学部分及び第2の光学部分のそれぞれによって通過される光路長を調整するように選択される。 A method and apparatus are provided for compensating for differences in optical path lengths passed by first and second optical portions of a light beam in orthogonal polarization states. According to the method, a light beam is received at an input port and a first optical portion and a second optical portion in first and second polarization states, respectively, to spatially split the light beam into first and second optical portions. Directed to one walk-off crystal. The first polarization state and the second polarization state are orthogonal to each other. The first optical part is walked off by the walk-off crystal, and the second optical part passes without a walk-off. The polarization states of the first and second optical parts alternate. After the polarization states of the first and second optical portions are alternated, the first optical portion and the second optical portion are directed to the second walk-off crystal. Since the second walk-off crystal is oriented in the opposite direction to the first walk-off crystal, the second optical component is walked off by the walk-off crystal, and the first optical component is walk-off. Pass without. The thickness of the first walk-off crystal and the second walk-off crystal is selected to adjust the optical path length passed by each of the first optical portion and the second optical portion.
1つの具体的な実施態様では、光学デバイスは、光学ポートアレイ、第1のウォークオフ結晶、第1の半波長板、第2のウォークオフ結晶、及び、セグメント化された半波長板を含んでいる。光学ポートアレイは、光ビームを受信するための複数の第1のポートと、光ビームを受信するための複数の第2のポートと、を有している。第1のウォークオフ結晶は、光ビームのそれぞれを、それぞれ第1及び第2の偏光状態にある第1の光学部分及び第2の光学部分に空間的に分割する。第1及び第2の偏光状態は、互いに直交している。第1の光学部分は、第1のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第2の光学部分は、ウォークオフ無しに通過する。第1の半波長板は、光ビームの第1及び第2の光学部分の偏光状態を交代させる。第2のウォークオフ結晶は、第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられているので、第2の光学部分は、第2のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、第1の光学部分は、ウォークオフ無しに通過する。セグメント化された半波長板は、光ビームの第2の光学部分又は光ビームの第1の光学部分を受信する。 In one specific embodiment, the optical device includes an optical port array, a first walk-off crystal, a first half-wave plate, a second walk-off crystal, and a segmented half-wave plate. Yes. The optical port array has a plurality of first ports for receiving a light beam and a plurality of second ports for receiving a light beam. The first walk-off crystal spatially splits each of the light beams into a first optical portion and a second optical portion that are in first and second polarization states, respectively. The first and second polarization states are orthogonal to each other. The first optical part is walked off by the first walk-off crystal, and the second optical part passes without a walk-off. The first half-wave plate alternates the polarization state of the first and second optical portions of the light beam. Since the second walk-off crystal is oriented in the opposite direction to the first walk-off crystal, the second optical portion is walked off by the second walk-off crystal, and the first optical portion is Pass without walk-off. The segmented half-wave plate receives the second optical portion of the light beam or the first optical portion of the light beam.
図1は、LCoSデバイスを用いたWSS等の光学配置への単一の入力ポート110を示している。このようなデバイスへの入力ビーム115は、しばしば極めて非点収差であり得る。図1の描写では、ビーム115は、y軸に沿って小さなウエスト(waist)を有し、z軸に沿って大きなウエスト(waist)を有している。ランダムに偏光したビーム115は、まず、ウォークオフ結晶120に入り、当該ビームは、2つの直交偏光ビーム、すなわちウォークオフビーム150と通過ビーム160とに分割される。図1において、一方の偏光成分(例えば垂直又はv成分)は垂直矢印で、他方の偏光成分(例えば水平又はh成分)は水平矢印で示されている。ウォークオフ結晶120のウォークオフ方向と、半波長板130によって引き起こされる交代の方向とは、前方又は下流の方向、すなわち正のz方向に伝搬する光ビームの偏光成分に関して記載されるであろう。
FIG. 1 shows a
ウォークオフ結晶120から出ている2つの空間的に分割されたビーム150及び160の両方を、同じ偏光状態にするために、ウォークオフビーム150は、半波長板130を通過し、半波長板130は、当該ウォークオフビームを、h‐偏光状態からv‐偏光状態に交代させる。v‐偏光ビーム160は、半波長板130を通過しない。結果として、ビーム150及び160は、両方とも同じ偏光状態にある。
In order to bring both two spatially
図1に示された配置で1つ問題となるのは、2つのビーム150及び160が、ウォークオフ結晶120及び半波長板130ゆえに、異なる光路長に亘って伝搬するということである。これは、入射する非点収差ビームが小さいウエストを有する場合に問題となり得る。例えば、ビームのウエストが約3.5ミクロンである場合、そのレイリー長又はレンジは約30ミクロンである。2つのビームによって経験される路長の差は、一般的に、この距離よりも小さいことが望ましい。
One problem with the arrangement shown in FIG. 1 is that the two
図1の例では、ウォークオフビーム150は、通過ビーム160と比較して、約200ミクロンの有効伝搬距離を移動し得る。同様に、半波長板130を通過する場合、ウォークオフビーム150は、通過ビーム160と比較して、約30ミクロンの有効伝搬距離を移動し得る。従って、2つのビームが移動する有効伝搬距離の合計における差は、約170ミクロンである。明らかに、この距離は、ビームのレイリーレンジと比較して大きい。
In the example of FIG. 1, the walk-off
この問題に対処する1つの方法は、有効伝搬距離の総計におけるこの差を、互いに反対に方向付けられた2つのウォークオフ結晶を用いることによって、補償することである。この場合、一方の偏光状態にあるビームは、第2のウォークオフ結晶ではなく、第1のウォークオフ結晶内に、有効伝搬距離の差を蓄積するが、他方の偏光状態にあるビームは、第1のウォークオフ結晶ではなく、第2のウォークオフ結晶内に、有効伝搬距離の差を蓄積する。図2は、この方法で動作可能な光路補償装置の一例を示している。 One way to deal with this problem is to compensate for this difference in the total effective propagation distance by using two walk-off crystals oriented opposite to each other. In this case, a beam in one polarization state accumulates a difference in effective propagation distance in the first walk-off crystal, not in the second walk-off crystal, but a beam in the other polarization state The difference in effective propagation distance is accumulated in the second walk-off crystal, not in the first walk-off crystal. FIG. 2 shows an example of an optical path compensator operable by this method.
図2に示されているように、ウォークオフビーム235は、第1のウォークオフ結晶220において、通過ビーム225に対して、90ミクロンの有効伝搬距離の差を経験している。半波長板250は、ビーム225の偏光状態を、水平から垂直に交代させるので、ビーム225は、第2のウォークオフ結晶240によってウォークオフされるであろう。同様に、半波長板250は、ビーム235の偏光状態を垂直から水平に交代させる。結果として、ビーム225は、第2のウォークオフ結晶240において、ビーム235に対して、120ミクロンの有効伝搬距離の差を経験している。加えて、ビーム235は、ビーム225に対して、30ミクロンの付加的な有効伝搬距離の差を経験している。なぜなら、ビーム225は、半波長板230を通過するからである。従って、ビーム225は、合計で120ミクロンの有効伝搬距離の差を経験し、ビーム235も、合計で120ミクロンの有効伝搬距離の差を経験する(すなわち90+30ミクロン)。結果として、両方のビームは、同じ路長に亘って伝搬する。
As shown in FIG. 2, the walk-off
図2に示された光路補償装置の例が示しているように、第2のウォークオフ結晶240の厚さは、1つのビームのみが通過する第1のウォークオフ結晶220及び半波長板230の両方の有効伝搬距離の差を補償するように選択される。従って、2つのウォークオフ結晶220及び240の厚さは、互いに異なっており、この厚さは、それぞれウォークオフ結晶を通過するウォークオフビームが移動する付加的な路長を決定する。
As shown in the example of the optical path compensator shown in FIG. 2, the thickness of the second walk-off
図2は、光学配置の単一の光入力ポートを示している。複数のポートを用いるデバイスによって受信された光ビームは、同様の方法で、2つの、直交偏光状態にあり、空間的に分割された、それぞれの入射ビームが分かれるビームが、同じ路長に亘って伝搬することを確実化するために処理され得る。これらの光学配置が、多波長スイッチの機能を含む場合は、レンズ、分散体、及び、空間光変調器等の光学素子の共通のセットを共有し得る。このような方法及び技術を用いる波長選択スイッチの一例は、以下に、図3A及び図3Bとの関連において記載されるであろう。 FIG. 2 shows a single optical input port in an optical arrangement. A light beam received by a device using multiple ports is in a similar manner, in two orthogonal polarization states, and the spatially split beams that split each incident beam span the same path length. It can be processed to ensure propagation. If these optical arrangements include the functionality of a multi-wavelength switch, they can share a common set of optical elements such as lenses, dispersions, and spatial light modulators. An example of a wavelength selective switch using such methods and techniques will be described below in connection with FIGS. 3A and 3B.
図3A及び図3Bはそれぞれ、本発明の態様と関連して用いられ得る自由空間WSS100等の、簡略化された光学配置の一例の上面図及び側面図である。光は、入力ポート及び出力ポートとして用いられる光ファイバ等の光導波路を通じて、WSS100に入力及び出力される。ファイバコリメータアレイ101は、第1のWSSに関連付けられた第1のファイバ系列120と、第2のWSSに関連付けられた第2のファイバ系列130と、を含んでいる。個々のファイバは、コリメータ102に関連付けられており、コリメータ102は、光を各ファイバから自由空間ビームに転換する。
3A and 3B are top and side views, respectively, of an example of a simplified optical arrangement, such as a free space WSS 100 that can be used in connection with aspects of the present invention. Light is input to and output from the WSS 100 through an optical waveguide such as an optical fiber used as an input port and an output port. The
図3Bに最も良好に示されているように、第1のファイバ系列320のファイバ3201、3202、3203、3204は、第2のファイバ系列330のファイバ3301、3302、3303と交互に配置されている。さらに、図3Bからわかるように、ファイバ系列320のファイバは、第2のファイバ系列330のファイバから角度を有してオフセットされている。図2に示したように、この角度を有したオフセットは、2つの異なるWSSに関連付けられた波長を、LCoSデバイス21上でy方向(ポート軸)において、互いから空間的にオフセットさせる。
As best shown in FIG. 3B, the
図2に示された型の光路補償装置は、各ファイバ/コリメータ対から、光ビームを受信する。図2及び図3では、同様の要素には同じ参照符号が付されている。図3Bには、2つの代表的なビームが図示されており、第1のビームは、(第1のWSSに関連付けられた)ファイバ3201によって受信され、第2のビームは、(第2のWSSに関連付けられた)隣接するファイバ3301によって受信される。図示されているように、第1のウォークオフ結晶220を出た後、ファイバ3201によって受信された光ビームは、2つのビーム323及び325に分割され、これらのビームは、互いに対して直交偏光状態にある。同様に、第2のウォークオフ結晶240を出た後、ファイバ3301によって受信された光ビームは、2つのビーム333及び335に分割され、これらのビームは、互いに対して直交偏光状態にある。
An optical path compensator of the type shown in FIG. 2 receives a light beam from each fiber / collimator pair. 2 and 3, similar elements are given the same reference numerals. FIG 3B, are shown two typical beam, the first beam is received by the fiber 320 1 (associated with the first WSS), the second beam (second associated with WSS) is received by
2つの異なるWSSからのビームは、これらのビームが、半波長板セグメント230を有するパターン化された半波長板260の平面内で交差するように角度付けられている。従って、パターン化された半波長板の位置は、ビームが光学ポートから放射されなければならない角度を決定する。図3Bの例では、第1のWSSに関連付けられた、ポート3201からのビーム323と、第2のWSSに関連付けられた、ポート1301からのビーム333とは、半波長板セグメント230において交差している。同様に、第1のWSSに関連付けられた、ポート3201からのビーム325と、第2のWSSに関連付けられた、ポート3301からのビーム335とは、半波長板セグメント230において交差している。1つの代替的な実施態様では、ビーム325及び335は、ビーム323及び333ではなく、半波長板230に向けられ得る。
The beams from the two different WSSs are angled so that they intersect in the plane of the patterned
以下の光路補償装置、望遠鏡対、又は、光ビーム拡大器は、ポートアレイ101からの自由空間光ビームを拡大する。第1の望遠鏡又はビーム拡大器は、光学素子106及び107から形成されており、第2の望遠鏡又はビーム拡大器は、光学素子104及び105から形成されている。
The following optical path compensator, telescope pair, or light beam expander expands the free space light beam from the
図3A及び図3Bでは、2つの軸において光に作用する光学素子は、両方の図面において、両凸の光学素子として、実線で示されている。他方、1つの軸においてのみ光に作用する光学素子は、平凸レンズとして、作用を受ける軸において、実線で示されている。1つの軸においてのみ光に作用する光学素子は、光学素子が作用しない軸において、破線でも示されている。例えば、図3A及び図3Bでは両方ともに、光学素子102、108、109、110は、実線で示されている。他方、光学素子106、107は、図3Aでは実線で示されており(当該光学素子はy軸に沿って焦点を合わせる能力を有するので)、図3Bでは破線で示されている(当該光学素子は、ビームがx軸に沿って作用を受けない状態にするので)。光学素子104、105は、図3Bでは実線で示されており(当該光学素子はx軸に沿って焦点を合わせる能力を有するので)、図3Aでは破線で示されている(当該光学素子は、ビームがy軸に沿って作用を受けない状態にするので)。
In FIGS. 3A and 3B, an optical element that acts on light in two axes is shown in solid lines as a biconvex optical element in both drawings. On the other hand, an optical element that acts on light only in one axis is shown as a plano-convex lens by a solid line on the axis that acts. An optical element that acts on light only in one axis is also indicated by a broken line on an axis where the optical element does not act. For example, in both FIGS. 3A and 3B, the
各望遠鏡は、x方向及びy方向に関して、異なる拡大係数で形成され得る。例えば、x方向において光を拡大する光学素子104及び105から形成される望遠鏡の拡大は、y方向において光を拡大する光学素子106及び107から形成される望遠鏡の拡大よりも小さい可能性がある。
Each telescope may be formed with a different magnification factor in the x and y directions. For example, the magnification of a telescope formed from
一対の望遠鏡は、ポートアレイ101からの光ビームを拡大し、当該光ビームを、波長分散素子108(例えば回折格子又はプリズム)に光学的に結合し、波長分散素子108は、自由空間光ビームを、その構成波長又はチャネルに分割する。波長分散素子108は、光を、x‐y平面において、その波長に応じて、異なる方向に分散させるように作用する。分散素子からの光は、ビーム集束光学素子109に方向付けられている。
The pair of telescopes expands the light beam from the
ビーム集束光学素子109は、波長分散素子108からの波長成分を、プログラムによって制御可能な光位相変調器に連結する。当該光位相変調器は、例えば、LCoSデバイス110等の、液晶ベースの位相変調器であって良い。プログラムによって制御可能な光位相変調器は、その画素のそれぞれにおいて、位相シフトを生じさせ、当該位相シフトは、その表面を横断して、位相シフトプロファイルを生じさせる。図3に示されているように、波長成分は、x軸に沿って分散している。従って、所定の波長の各波長成分は、y方向に延在する画素19のアレイに焦点を合わせている。図3Aに例として、λ1、λ2、λ3で示された中心波長を有する、波長分散軸(x軸)に沿ってLCoSデバイス110に焦点を合わせた3つの波長成分を示すが、これは限定を意図するものではない。
The beam focusing
図3Bから最も良好に見て取れることに、LCoSデバイス110から反射した後、各波長成分は、ビーム集束光学素子109、波長分散素子108、及び、光学素子106、107を通って、ポートアレイ101内の選択されたファイバに戻って連結され得る。従って、画素19のy軸における適切な操作は、各波長成分を、選択された出力ファイバに、選択的かつ個別に誘導することを可能にする。
As best seen in FIG. 3B, after reflection from the
構造特性及び/又は方法論的行為に固有の言葉で、対象について記載してきたが、添付の請求項に規定された対象は、必ずしも上述の具体的な特徴又は行為に限定されるものではないと理解すべきである。 Although the subject matter has been described in terms specific to structural features and / or methodological acts, it is understood that the subject matter recited in the claims is not necessarily limited to the specific features or acts described above. Should.
19 画素
100 自由空間WSS
101 ファイバコリメータアレイ、ポートアレイ
102 コリメータ
102、104、105、106、107、108、109、110 光学素子
108 波長分散素子
109 ビーム集束光学素子
110 入力ポート、光学素子、LCoSデバイス
115 入力ビーム、ビーム
120 ウォークオフ結晶、第1のファイバ系列
130 半波長板、第2のファイバ系列
150 ウォークオフビーム、ビーム
160 通過ビーム、偏光ビーム、ビーム
220 第1のウォークオフ結晶
225 通過ビーム、ビーム
230 半波長板、半波長板セグメント
235 ウォークオフビーム、ビーム
240 第2のウォークオフ結晶
250 半波長板
260 半波長板
320 第1のファイバ系列
3201、3202、3203、3204 ファイバ
3201 ポート
323、325、333、335 ビーム
330 第2のファイバ系列
3301、3302、3303 ファイバ
3301 ポート
λ1、λ2、λ3 中心波長
19 pixels 100 free space WSS
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記光ビームを入力ポートで受信するステップ;
前記光ビームを、それぞれ第1の偏光状態及び第2の偏光状態にある前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分に空間的に分割するために、第1のウォークオフ結晶に前記光ビームを向けるステップであって、前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とは、互いに直交しており、前記第1の光学部分は、ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第2の光学部分は、ウォークオフ無しに通過するステップ;
前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分の偏光状態を交代させるステップ;及び
前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分の偏光状態が交代した後、前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分を、第2のウォークオフ結晶に向けるステップであって、前記第2のウォークオフ結晶は、前記第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられているので、前記第2の光学成分は、前記ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第1の光学成分は、ウォークオフ無しに通過し、前記第1のウォークオフ結晶及び前記第2のウォークオフ結晶の厚さは、前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分のそれぞれによって通過される光路長を調整するように選択されるステップ、を含む方法。 A method for compensating for a difference in optical path lengths passed by a first optical portion and a second optical portion of a light beam in an orthogonal polarization state, comprising:
Receiving the light beam at an input port;
The light is applied to a first walk-off crystal to spatially split the light beam into the first optical portion and the second optical portion that are in a first polarization state and a second polarization state, respectively. Directing a beam, wherein the first polarization state and the second polarization state are orthogonal to each other, and the first optical portion is walked off by a walk-off crystal, Passing the optical part without walk-off;
Alternating polarization states of the first optical portion and the second optical portion; and after the polarization states of the first optical portion and the second optical portion are alternated, the first optical portion and Directing the second optical portion to a second walk-off crystal, since the second walk-off crystal is oriented in a direction opposite to the first walk-off crystal, A second optical component is walked off by the walk-off crystal, the first optical component passes without a walk-off, and the thickness of the first walk-off crystal and the second walk-off crystal is , Selected to adjust the optical path length passed by each of the first optical portion and the second optical portion.
第1の波長選択スイッチに関連付けられた前記ポートアレイの第1の入力ポートにおいて、第1の光ビームを受信するステップ;
第2の波長選択スイッチに関連付けられた前記ポートアレイの第2の入力ポートにおいて、第2の光ビームを受信するステップ;
前記第1の光ビームを、それぞれ第1の偏光状態及び第2の偏光状態にある第1の光学部分及び第2の光学部分に空間的に分割するために、第1のウォークオフ結晶に前記第1の光ビームを向けるステップであって、前記第1の偏光状態と前記第2の偏光状態とは、互いに直交しており、前記第1の光学部分は、ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第2の光学部分は、ウォークオフ無しに通過するステップ;
前記第2の光ビームを、それぞれ第1の偏光状態及び第2の偏光状態にある第3の光学部分及び第4の光学部分に空間的に分割するために、前記第1のウォークオフ結晶に前記第2の光ビームを向けるステップであって、前記第3の光学部分は、前記ウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第4の光学部分は、ウォークオフ無しに通過するステップ;
前記第1の光学部分、前記第2の光学部分、前記第3の光学部分、及び、前記第4の光学部分の偏光状態を交代させるステップ;
前記第1の光学部分、前記第2の光学部分、前記第3の光学部分、及び、前記第4の光学部分の偏光状態が交代した後、前記第1の光学部分、前記第2の光学部分、前記第3の光学部分、及び、前記第4の光学部分を、第2のウォークオフ結晶に向けるステップであって、前記第2のウォークオフ結晶は、前記第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられているので、前記第2の光学部分及び前記第4の光学部分は、前記第2のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第1の光学成分及び前記第3の光学成分は、ウォークオフ無しに通過し、前記ウォークオフ結晶の厚さは、前記第1の光学部分、前記第2の光学部分、前記第3の光学部分、及び、前記第4の光学部分のそれぞれによって通過される光路長を調整するように選択されるステップ;
前記第1の光学部分、前記第2の光学部分、前記第3の光学部分、及び、前記第4の光学部分の前記波長成分を空間的に分割するステップ;
空間的に分割した前記波長成分の焦点を、プログラムによって制御可能な光位相変調器に合わせ、前記第1の光ビーム及び前記第2の光ビームの前記波長成分を、前記変調器の波長分散軸に沿って空間的に分割するステップ;及び、
第2の方向に沿って、前記変調器の位相シフトプロファイルを調整し、前記波長成分の内の1つを個別に、選択的に出力ポートに向けるステップ、を含む方法。 A method of directing a wavelength component of a light beam from an input port of a port array to at least one output port of the port array,
Receiving a first light beam at a first input port of the port array associated with a first wavelength selective switch;
Receiving a second light beam at a second input port of the port array associated with a second wavelength selective switch;
In order to spatially split the first light beam into a first optical part and a second optical part in a first polarization state and a second polarization state, respectively, Directing a first light beam, wherein the first polarization state and the second polarization state are orthogonal to each other, and the first optical portion is walked off by a walk-off crystal; Passing the second optical part without a walk-off;
In the first walk-off crystal, the second light beam is spatially divided into a third optical portion and a fourth optical portion in a first polarization state and a second polarization state, respectively. Directing the second light beam, wherein the third optical portion is walked off by the walk-off crystal, and the fourth optical portion passes without a walk-off;
Alternating polarization states of the first optical portion, the second optical portion, the third optical portion, and the fourth optical portion;
After the polarization states of the first optical part, the second optical part, the third optical part, and the fourth optical part are changed, the first optical part and the second optical part Directing the third optical portion and the fourth optical portion to a second walk-off crystal, wherein the second walk-off crystal is opposite to the first walk-off crystal. The second optical portion and the fourth optical portion are walked off by the second walk-off crystal, and the first optical component and the third optical component are The walk-off crystal passes through each of the first optical portion, the second optical portion, the third optical portion, and the fourth optical portion. To adjust the optical path length Steps to be-option;
Spatially dividing the wavelength components of the first optical portion, the second optical portion, the third optical portion, and the fourth optical portion;
The focus of the wavelength component that is spatially divided is adjusted to an optical phase modulator that can be controlled by a program, and the wavelength components of the first light beam and the second light beam are aligned with the wavelength dispersion axis of the modulator. Spatially dividing along: and
Adjusting the phase shift profile of the modulator along a second direction to selectively direct one of the wavelength components to an output port.
前記光ビームのそれぞれを、第1の偏光状態及び第2の偏光状態にある第1の光学部分及び第2の光学部分に空間的に分割する第1のウォークオフ結晶であって、前記第1の偏光状態及び前記第2の偏光状態は、互いに直交しており、前記第1の光学部分は、前記第1のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第2の光学部分は、ウォークオフ無しに通過する第1のウォークオフ結晶;
前記光ビームの前記第1の光学部分及び前記第2の光学部分の偏光状態を交代させる第1の半波長板;
前記第1のウォークオフ結晶とは反対の方向に向けられた第2のウォークオフ結晶であって、前記第2の光学部分は、前記第2のウォークオフ結晶によってウォークオフされ、前記第1の光学部分は、ウォークオフされることなく通過する第2のウォークオフ結晶;及び、
前記光ビームの前記第2の光学部分又は前記光ビームの前記第1の光学部分を受信するための、セグメント化された半波長板、を含む光学デバイス。 An optical port array having a plurality of first ports for receiving light beams and a plurality of second ports for receiving light beams;
A first walk-off crystal that spatially splits each of the light beams into a first optical portion and a second optical portion in a first polarization state and a second polarization state, wherein And the second polarization state are orthogonal to each other, the first optical portion is walked off by the first walk-off crystal, and the second optical portion is not walked off. A first walk-off crystal passing through;
A first half-wave plate that alternates the polarization state of the first optical portion and the second optical portion of the light beam;
A second walk-off crystal oriented in a direction opposite to the first walk-off crystal, wherein the second optical portion is walked off by the second walk-off crystal, A second walk-off crystal through which the optical portion passes without being walked off; and
An optical device comprising a segmented half-wave plate for receiving the second optical portion of the light beam or the first optical portion of the light beam.
複数の波長成分の焦点を合わせるための集束素子;及び、
集束した複数の波長成分を受信するための、プログラムによって制御可能な光位相変調器であって、前記変調器は、前記複数の第1のポートの内のいずれか1つから受信した波長成分を、前記複数の第1のポートの内の選択された1つに誘導するように構成されており、さらに、前記複数の第2のポートの内のいずれか1つから受信した波長成分を、前記複数の第2のポートの内の選択された1つに誘導するように構成されている光位相変調器、を含む、請求項9に記載の光学デバイス。 Further, the first optical portion and the second optical portion of the light beam are received, and the first optical portion and the second optical portion are spatially separated into a plurality of wavelength components along a wavelength dispersion axis. And the port axis is orthogonal to the chromatic dispersion axis, and the plurality of first ports extend in a first plane including the port axis, and The plurality of second ports extend in a second plane including the port axis, and the first plane and the second plane are parallel to each other and along the wavelength dispersion axis The plurality of first ports are offset with respect to the plurality of second input ports at an angle around an axis parallel to the wavelength dispersion axis. Dispersive element;
A focusing element for focusing a plurality of wavelength components; and
A program-controllable optical phase modulator for receiving a plurality of focused wavelength components, the modulator receiving a wavelength component received from any one of the plurality of first ports , And configured to direct to a selected one of the plurality of first ports, and further, the wavelength component received from any one of the plurality of second ports, The optical device of claim 9, comprising an optical phase modulator configured to direct to a selected one of the plurality of second ports.
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